Question

有A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數依次增大．A原子的電子層數與它的核外電子總數相同，B原子核外最外層電子數是次外層電子數的2倍，C元素的原子基態時2p能級是2s能級上的電子數的2倍，D是該周期中原子半徑最大的主族元素，E原子的第一至第四電離能分別為：578、1817、2745、11575．請回答下列問題：
（1）C、D兩元素形成的化合物的晶體類型是______．BC₂的結構式______；
（2）若F是D的同主族下一周期元素，則F的電子排布式是：______，
（3）寫出E的最高價氧化物對應的水化物與D的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式______．
（4）A₂C分子間因存在“氫鍵”的作用而彼此結合形成（A₂C）_n．在該分子形成的晶體中每個A₂C分子被4個A₂C分子包圍形成變形的四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結構示意圖如圖所示，試填空．
①含1molA₂C的該晶體中有______mol“氫鍵”．
②若G是C的同主族下一周期元素，請比較A₂C與 A₂G 沸點的高低______．

Answer 1

【答案】分析：有A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數依次增大．
A原子的電子層數與它的核外電子總數相同，則A為氫元素；
B原子核外最外層電子數是次外層電子數的2倍，則B有2個電子層，K層容納2個電子，所以B為碳元素；
C元素的原子基態時2p能級是2s能級上的電子數的2倍，則L層有6個電子，所以C為氧元素；
D是所在周期中原子半徑最大的主族元素，D原子序數＞氧元素，則D為Na元素；
E原子的第一至第四電離能（kJ?mol^-1）分別為：578、1817、2745、11575，第四電離能劇增，則E易形成+3離子，則E為Al元素．
解答：解：有A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數依次增大．A原子的電子層數與它的核外電子總數相同，則A為氫元素；B原子核外最外層電子數是次外層電子數的2倍，則B有2個電子層，K層容納2個電子，所以B為碳元素；C元素的原子基態時2p能級是2s能級上的電子數的2倍，則L層有6個電子，所以C為氧元素；D是所在周期中原子半徑最大的主族元素，D原子序數＞氧元素，則D為Na元素；E原子的第一至第四電離能（kJ?mol^-1）分別為：578、1817、2745、11575，第四電離能劇增，則E易形成+3離子，則E為Al元素．
即A為氫元素；B為碳元素；C為氧元素；D為Na元素；E為Al元素．
（1）C為氧元素；D為Na元素，兩元素形成的化合物為氧化鈉、過氧化鈉，二者屬于離子化合物；
B為碳元素；C為氧元素，BC₂為CO₂，是共價化合物，碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，結構式為O=C=O．
故答案為：離子晶體；O=C=O．
（2）D為Na元素，若F是D的同主族下一周期元素，則F為K元素，質子數為19，電子排布式是：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹．
故答案為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹．
（3）E的最高價氧化物對應的水化物為Al（OH）₃，D的最高價氧化物對應的水化物為NaOH，二者反應生成偏鋁酸鈉和水，反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（4）①該分子形成的晶體中每個A₂C分子通過氫鍵與4個A₂C分子理解，每個氫鍵為A₂C分子提供，所以含1molA₂C的該晶體中有 1mol×4×=2mol“氫鍵”．
故答案為：2．
②C為氧元素，G是C的同主族下一周期元素，則G為S元素，所以A₂C為H₂O，A₂G為H₂S，H₂O中存在氫鍵，常溫下為液體，所以沸點H₂O＞H₂S．
故答案為：H₂O＞H₂S．
點評：以元素推斷為載體，考查原子的結構性質與位置關系、核外電子排布、晶體結構、化學用語等，難度中等，是對所學知識的綜合考查，注意基礎知識的掌握．